海上風電技術起航──記一次深入的英國海上風電考察

　　三、分享逾四十年的海上工程經驗
　　位于蘇格蘭阿伯丁的JP Kenny 總部，憑籍其40 余年的海洋工程經驗，結合海上風電場實際設計和安裝操作，帶領考察團觀摩位于蘇格蘭東岸對外25 公里海域的Beatrice 海上風電場。Beatrice 是國際知名的深海示范項目， 總成本4100 萬歐元，兩臺5 兆瓦機組于2006 年安裝在45 米水深，導管架基礎高度70 米，樁高海平線下44 米，塔筒高度59 米，葉片長度61.5 米，機組總重約655 噸。這個項目的目的在于設計和驗證在新機組、深海域、遠離岸的條件下建立海上風電場的商業可行性，Beatrice 也因此在工程建設上實現了許多技術創新和突破。
　　海上機組電纜接入系統，一般分為外接與內接兩種方式（I&J tube）。電纜從海床的埋點到機組或變電站平臺的吊起點安全轉接需要考慮周全，這部分經常在原始設計當中被忽略，但應該在項目早期盡早考慮在內。針對現在國內灘涂范圍內的電纜接入系統安裝，從成本上考慮會有一定的優勢，然而值得注意的是場址潮差會使水深0 ～ 10 米范圍的設備運作能力暴露。移動沙波會使電纜暴露于空氣之中而增加腐蝕和損壞的風險，疲勞載荷會因潮汐流頻繁活動而增加，而潮間帶的水域通常攜帶更濃聚物（沉淀物）和生物質而導致海洋微生物滋生并發生侵蝕反應，同時移動沙波帶來的各種影響和風險需要得以量化。
　　與陸上風電場相比，海上風電場的運維策略更加重要。海上風電場的進入性制約、不確定性和短暫天氣窗口使維護難度加大，成本比陸上昂貴。英國海上風電場數據顯示，運維費用約占年成本的2%，英國海上風電場第一階段規劃的機組可利用率已顯著提升，但仍只能達到90% ～92%。在提高機組可利用率的研究中，最重要一點是通過場址情況、運輸和進入機組系統相關的浪高和風速限制、故障狀態、運維資源（如人員、船只）分布以及機組表現趨勢分析等建立運維模型。經過優化模型作出的運營策略，預計可為英國海上風電場第三階段規劃節約成本120 億英鎊。
　　四、經驗的延續
　　此次英國海上風電考察，全方位了解了從測風到運維的一系列高新技術運用和國際經驗，促進了國內外專家的交流和友誼。到訪Beatrice 和Whitelee 風電場現場更是深入了解了在操作運維上的各種技術問題，將前瞻性的技術發展帶回國內，并在產業鏈的各環節分享。